API 5L PSL-2
API 5L PSL-2
API 5L PSL-2 是 API 5L 标准中的一个级别，表示管线管产品必须达到的最低要求，才能符合标准。PSL-1 是入门级，包括基本的化学和机械性能，如强度和韧性。PSL-2 是较高级别的标准，对化学成分、机械性能、可焊性和无损检测有更严格的要求。为达到 PSL-2 质量要求，制造商必须在生产过程中进行更严格的测试。因此，通过 PSL-2 认证的产品通常比通过 PSL-1 认证的产品质量更高。
美国石油学会的 API 5L 规格适用于石油、天然气和水输送管道中使用的管线管。这是最常用的管材规格。API 5L 包括两种不同的产品规格：一种是 PSL 1 A 级到 X70 级，另一种是 PSL 2 B 级到 X80 级。
API 5L PSL-1 和 PSL-2 有什么区别？
API 5L 规范中的管材分为两个级别： PSL-1 和 PSL-2。PSL-1 和 PSL-2 等级是通过测量各种性能的不同测试确定的。这两个级别表示质量要求的严格程度。PSL-1 级的严格程度低于 PSL-2 级。例如，PSL-1 级的化学测试比 PSL-2 级的化学测试测量的元素要少。PSL-1 级的机械测试（拉伸、屈服、伸长）比 PSL-2 级的机械测试要求低。PSL-2 级的测试频率也高于 PSL-1 级。一般来说，PSL-2 级表明产品质量高于 PSL-1 级。
t ≤ 0.984" 的 API 5L PSL-2 管材的化学成分
| 钢级 (钢材名称） |
根据热分析和产品分析得出的质量分数 最大百分比 | 碳当量 a 最大百分比 |
|||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C % | Si% | Mn% | P% | S% | V% | Nb% | Ti% | 其他 | CE %iw | CE% pcm | |
| 无缝钢管 | |||||||||||
| L245R or BR | 0.24 | 0.4 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | c | c | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L290R or X42R | 0.24 | 0.4 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L245N or BN | 0.24 | 0.4 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | c | c | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L290N or X42N | 0.24 | 0.4 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | 0.06 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L320N or X46N | 0.24 | 0.4 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | d,e,l | 0.43 | 0.25 |
| L360N or X52N | 0.24 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.1 | 0.05 | 0.04 | d,e,l | 0.43 | 0.25 |
| L390N or X56N | 0.24 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.1 t | 0.05 | 0.04 | d,e,l | 0.43 | 0.25 |
| L415N or X60N | 0.24 t | 0.45 t | 1.4 t | 0.025 | 0.015 | 0.1 t | 0.05 t | 0.04 t | g,h l | 根据协议 | |
| L245Q or BQ | 0.18 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L290Q or X42Q | 0.18 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L320Q or X46Q | 0.18 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L360Q or X52Q | 0.18 | 0.45 | 1.5 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L390Q or X56Q | 0.18 | 0.45 | 1.5 | 0.025 | 0.015 | 0.07 | 0.05 | 0.04 | d,e,i | 0.43 | 0.25 |
| L415Q or X60Q | 0.18 t | 0.45 t | 1.7 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L450Q or X65Q | 0.18 t | 0.45 t | 1.7 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L485Q or X70Q | 0.18 t | 0.45 t | 1.8 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L555Q or X80Q | 0.18 t | 0.45 t | 1.9 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | i,j | 根据协议 | |
| L625Q or X90Q | 0.16 t | 0.45 t | 1.9 | 0.020 | 0.01 | g | g | g | j,k | 根据协议 | |
| L690Q or X100Q | 0.16 t | 0.45 t | 1.9 | 0.020 | 0.01 | g | g | g | j,k | 根据协议 | |
| 焊管 | |||||||||||
| L245M or BM | 0.22 | 0.45 | 1.2 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L290M or X42M | 0.22 | 0.45 | 1.3 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L320M or X46M | 0.22 | 0.45 | 1.3 | 0.025 | 0.015 | 0.05 | 0.05 | 0.04 | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L360M or X52M | 0.22 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | d | d | d | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L390M or X50M | 0.22 | 0.45 | 1.4 | 0.025 | 0.015 | d | d | d | e,l | 0.43 | 0.25 |
| L415M orX80M | 0.12 t | 0.45 t | 1.6 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L450M or X65M | 0.13 t | 0.45 t | 1.6 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L485M or X70M | 0.14 t | 0.45 t | 1.7 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | h,l | 0.43 | 0.25 |
| L555M or X80M | 0.15 t | 0.45 t | 1.85 t | 0.025 | 0.015 | g | g | g | i,l | 0.43 t | 0.25 |
| L625M or X90M | 0.1 | 0.55 t | 2.1 t | 0.020 | 0.01 | g | g | g | i,l | – | 1.25 |
| L690M or 100M | 0.1 | 0.55 t | 2.1 t | 0.020 | 0.01 | g | g | g | i,j | 2.25 | |
| L830M or 120M | 0.1 | 0.55 t | 2.1 t | 0.020 | 0.01 | g | g | g | i,j | 3.25 | |
a 基于产品分析。对于 t >20.0 mm (0.787 in) 的无缝钢管，CE 限制应符合约定。如果 C > 0.12 %，则适用 CE iiw 限制；如果 C < 0.12 %，则适用 CE pcm 限制。
b 等级≥L245 或 B 时，C 的规定最大值每降低 0.01%，Mn 的规定最大值每增加 0.05%，最大值为 1.65%。但≤L360 或 X52，最高为 1.75%；等级 > L360 或 X52.but < L485 或 X70，最高为 2.00%；等级 ≥ L485 或 X70.but ≤ L555 或 X80，最高为 2.20%。
c 除非另有约定，Nb + V< 0.06 %。
d Nb+V+Ti<015 %。
e 除非另有约定。铜≤0.50%；镍≤0.30%；铬≤0.30%，钼≤0.15%。
API 5L PSL-2 管道的机械性能
| 管材等级 | 无缝钢管和焊接钢管的管体 | 高频焊管、埋弧焊管和直缝埋弧焊管的焊缝 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 屈服强度 a Rt0.5 兆帕（磅/平方英寸） | 拉伸强度 a Rm 兆帕（磅/平方英寸） | 比率 a,c Rt0.5/Rm 伸长率（50 毫米或 2 英寸） % | 拉伸强度 b Rm 兆帕（磅/平方英寸） | ||||
| min | max | min | max | max | min | min | |
| L245R or BR L245N or BN L245Q or BQ L245M or BM | 245(35,500) | 450(65,300)e | 415(60,200) | 655(95,000) | 0.93 | f | 415(60,200) |
| L290R or X42R L290N or X42N L290Q or X42Q L290M or X42M | 290(42,100) | 495(71,800) | 415(60,200) | 655(95,000) | 0.93 | f | 415(60,200) |
| L320N or X46N L320Q or X46Q L320M or X46M | 320(46,400) | 525(76,100) | 435(63,100) | 655(95,000) | 0.93 | f | 435(63,100) |
| L360N or X52N L360Q or X52Q L360M or X52M | 360(52,200) | 530(76,900) | 460(66,700) | 760(110,200) | 0.93 | f | 460(66,700) |
| L390N or X56N L390Q or X56Q L390M or X56M | 390(56,600) | 545(79,000) | 490(71,100) | 760(110,200) | 0.93 | f | 490(71,100) |
| L415N or X60N L415Q or X60Q L415M or X60M | 415(60,200) | 565(81,900) | 520(75,400) | 760(110,200) | 0.93 | f | 520(75,400) |
| L450Q or X65Q L450M or X65M | 450(65,300) | 600(87,000) | 535(77,600) | 760(110,200) | 0.93 | f | 535(77,600) |
| L485Q or X70Q L485M or X70M | 485(70,300) | 635(92,100) | 570(82,700) | 760(110,200) | 0.93 | f | 570(82,700) |
| L555Q or X80Q L555M or X80M | 555(80,500) | 705(102,300) | 625(90,600) | 825(119,700) | 0.93 | f | 625(90,600) |
| L625M or X90M | 625(90,600) | 775(112,400) | 695(100,800) | 915(132,700) | 0.95 | f | 695(100,800) |
| L625Q or X90Q | 625(90,600) | 775(112,400) | 695(100,800) | 915(132,700) | 0.97g | f | – |
| L690M or X100M | 690(100,100)b | 840(121,800)b | 760(110,200) | 990(143,600) | 0.97h | f | 760(110,200) |
| L690Q or X100Q | 690(100,100)b | 840(121,800)b | 760(110,200) | 990(143,600) | 0.97h | f | – |
| L830M or X120M | 830(120,400)b | 1050(152,300)b | 915(132,700) | 1145（166,100） | 0.99h | f | 915(132.700) |
a 对于中间牌号，规定的最大屈服强度与规定的最小屈服强度之间的差值应在下一更高牌号的表中给出，规定的最小抗拉强度与规定的最小屈服强度之间的差值应在下一更高牌号的表中给出；对于不超过 L320 或 X46 级的中间牌号，抗拉强度应≤ 655 兆帕（95,000 磅/平方英寸）： 对于大于 L320 或 X46 级且小于 L555 或 X80 级的中间等级，抗拉强度应≤ 760 兆帕（110,200 磅/平方英寸）：对于大于 L555 或 X80 级的中间等级，最大允许抗拉强度应通过内插法获得：对于 Sl 单位，计算值应四舍五入到最接近的 5 兆帕；对于 USC 单位，计算值应四舍五入到最接近的 100 磅/平方英寸。
b 等级 > L625 或 X90 时，适用 Rp0.2。
c 此限制适用于 D > 323.9 毫米（12.750 英寸）的管材。
d 对于中间等级的管材，焊缝的规定最小抗拉强度应与使用脚注 a) 为管材本体确定的值相同。
e 对于需要进行纵向测试的管材，最大屈服强度应≤ 495 兆帕（71800 磅/平方英寸）。
f 规定的最小伸长率 Af 应按下式确定：
其中
使用 Sl 单位计算时，C 为 1940；使用 USC 单位计算时，C 为 625,000
Axc 是适用的拉伸试件横截面积，以平方毫米（平方英寸）表示，如下所示：
1) 对于圆形截面试样，直径为 12.7 毫米（0.500 英寸）和 8.9 毫米（0.350 英寸）的试样为 130 平方毫米（0.20 英寸）；直径为 6.4 毫米（0.250 英寸）的试样为 65 平方毫米（0.10 英寸）。
2) 对于全截面试样，取 a) 485 平方毫米（0.75 英寸 ²）和 b) 试样横截面积（根据规定的管材外径和规定的管材壁厚计算得出，四舍五入至最接近的 10 平方毫米（0.01 英寸 ²））中的较小者。
3) 对于带状试样，取 a) 485 平方毫米（0.75 平方英寸）和 b) 试样横截面积中的较小者，该横截面积按试样的规定宽度和管材的规定壁厚计算，四舍五入至最接近的 10 平方毫米（0.01 平方英寸）；
U 是规定的最小抗拉强度，以兆帕（磅/平方英寸）表示。
g Rto.5/Rm 的较低值可通过协议指定。
h 对于牌号 > L625 或 X90，适用 Rp0.2/Rm。Rp0.2/Rm 的更低值可通过协议指定。
API 5L psl-2 管线钢管的尺寸和规格
在购买 API 5L PSL-2 管线管时，必须检查管材是否符合规定的标准。一种方法是参考 ISO 4200 和 ASME B36.10M 中规定的 API 5L 管线管的尺寸和质量。这些标准为不同尺寸的管材提供了指导，并规定了每种尺寸的壁厚。检查特定管材是否符合这些表格中的要求，有助于确保管材的尺寸和壁厚正确无误。这样做对于确保管道与系统的其他部分兼容并正常工作至关重要。
| 公称管径 | 外径 | 壁厚 | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DN | Inch | mm | SCH5S | SCH10S | SCH10 | SCH20 | SCH30 | SCH40 | SCH60 | SCH80 | SCH100 | SCH120 | SCH140 | SCH160 | Sth | XS | XXS |
| 50 | 2″ | 60.3 | 1.65 | 2.77 | – | – | – | 3.91 | – | 5.54 | – | – | – | 8.74 | 3.91 | 5.54 | 11.07 |
| 65 | 2 1/2″ | 73 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.16 | – | 7.01 | – | – | – | 9.53 | 5.16 | 7.01 | 14.02 |
| 80 | 3″ | 88.9 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.49 | – | 7.62 | – | – | – | 11.13 | 5.49 | 7.52 | 15.24 |
| 90 | 3 1/2″ | 101.6 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 5.74 | – | 8.08 | – | – | – | – | 5.74 | 8.08 | – |
| 100 | 4″ | 114.3 | 2.11 | 3.05 | – | – | – | 6.02 | – | 8.58 | – | 11.13 | – | 13.49 | 6.02 | 8.56 | 17.12 |
| 125 | 5″ | 141.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 6.55 | – | 9.53 | – | 12.7 | – | 15.88 | 6.55 | 9.53 | 18.05 |
| 150 | 6″ | 168.3 | 2.77 | 3.4 | – | – | – | 7.11 | – | 10.97 | – | 14.27 | – | 18.26 | 7.11 | 10.97 | 21.95 |
| 200 | 8″ | 219.1 | 2.77 | 3.76 | – | 6.35 | 7.04 | 8.18 | 10.31 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 20.62 | 23.01 | 8.18 | 12.7 | 22.23 |
| 250 | 10″ | 273.1 | 3.4 | 4.19 | – | 6.35 | 7.8 | 9.27 | 12.7 | 15.09 | 18.26 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 9.27 | 12.7 | 25.4 |
| 300 | 12″ | 323.9 | 3.96 | 4.57 | – | 6.35 | 8.38 | 10.31 | 14.27 | 17.48 | 21.44 | 25.4 | 28.58 | 33.32 | 9.53 | 12.7 | 25.4 |
| 350 | 14″ | 355.5 | 3.96 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 11.13 | 15.09 | 19.05 | 23.83 | 27.79 | 31.75 | 35.71 | 9.53 | 12.7 | – |
| 400 | 16″ | 406.4 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 9.53 | 12.7 | 16.66 | 21.44 | 26.19 | 30.96 | 36.53 | 40.49 | 9.53 | 12.7 | – |
| 450 | 18″ | 457.2 | 4.19 | 4.78 | 6.35 | 7.92 | 11.13 | 14.27 | 19.05 | 23.83 | 39.36 | 34.93 | 39.67 | 45.24 | – | – | – |
| 500 | 20″ | 508 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | 15.09 | 20.62 | 26.19 | 32.54 | 38.1 | 44.45 | 50.01 | – | – | – |
| 550 | 22″ | 558.8 | 4.78 | 5.54 | 6.35 | 9.53 | 12.7 | – | 22.23 | 28.58 | 34.93 | 41.28 | 47.63 | 53.98 | – | – | – |
| 600 | 24″ | 609.6 | 5.54 | 6.35 | 6.35 | 9.53 | 14.27 | 17.48 | 24.61 | 30.96 | 38.89 | 46.02 | 52.37 | 59.54 | – | – | – |
API 5L PSL-2 钢管交货条件
| PSL | 交货条件 | 钢级 |
|---|---|---|
| API PSL-2 | 轧制 | BR, X42R |
| 正火轧制、正火成形、正火或正火回火 | BN, X42N, X46N, X52N, X56N, X60N | |
| 淬火和回火 | BQ, X42Q, X46Q, X56Q, X60Q, X65Q, X70Q, X80Q, X90Q, X100Q | |
| 热机械轧制或热机械成型 | BM, X42M, X46M, X56M, X60M, X65M, X70M, X80M | |
| 热机械轧制 | X90M, X100M, X120M | |
| PSL2 钢级的充分条件（R、N、Q 或 M）属于钢级 | - |
API 5L psl-2 管线管的测试和检验
- 水压试验
水压试验是一种基于水的试验，用于查找焊缝和管体中的泄漏点。在进行测试时，要将水泵入管道，水压要大于管道的工作压力。然后将水压保持一段时间，同时监测管道是否有泄漏。如果没有发现泄漏，管道就通过了水压试验，可以投入使用。但是，如果发现泄漏，则必须先修复管道才能使用。水压试验是管道生产的重要组成部分，因为它有助于确保管道安全可靠。
- 弯曲测试
弯曲试验是在金属管道生产过程中进行的一项质量控制检查。该测试包括取一个管材样本，然后将其弯曲到设定的程度。这样做是为了检查钢管是否太脆，在压力下是否会开裂。弯曲测试是质量控制的一个重要部分，因为它有助于确保成品的安全性和适用性。
- 扁平化测试
压扁试验是一种破坏性试验，用于确定材料的抗裂纹扩展能力。试样两端有支撑，垂直于试样施加负载。裂纹在试样中扩展，直至到达支撑点，此时试样断裂。扁平化试验用于评估管道等材料的裂纹扩展特性，这些材料同时受到纵向和环向应力的作用。压扁试验的结果可用于预测管道的使用寿命，以及设计抗裂纹扩展能力更强的管道。
- CVN 冲击试验
在管道生产中，冲击试验是一项重要的质量控制措施。该测试用于评估管体、焊缝和热影响区是否存在潜在漏洞。测试包括将样品暴露在极端温度下，然后测量破坏材料所需的能量。这些信息用于确定管道的强度和耐用性。冲击测试是管道生产质量控制的重要组成部分，有助于确保成品安全可靠。
- DWTT
DWTT 是一种用于测量金属管道强度的冲击试验。该试验是将重物落到管道上，然后测量管道的变形量。DWTT 通常用于大直径管道，因为与其他方法相比，它能提供更准确的冲击强度评估。DWTT 测试通常使用各种不同的砝码，以评估管道在不同点的冲击强度。DWTT 测试的结果可用于提高管道的抗冲击性能，并有助于确保管道能够承受严格的生产要求。
